一种轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置的制作方法

本实用新型涉及一种轨道车辆用增粘装置，尤其涉及一种轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置。

背景技术：

众所周知，轨道车辆的加速与减速利用的是轮轨之间的粘着力。在加速时，驱动力一旦超过轮轨间粘着力，车轮就会发生空转，列车得不到已设定的加速性能；如果制动力超过轮轨间粘着力，车轮就会在轨道上滑行，导致车轮踏面擦伤，并使制动距离延长。轮轨之间的粘着力是支配轨道车辆加减速性能的基本因素，在轨道车辆运行中，轮轨间的粘着力很容易受轨道自身所处的外部环境——雨、雪、霜、露、铁锈、油污等的影响，在此情况下，轨道车辆运行速度越高，轮轨间的粘着力将变得越小。

目前，在轨道车辆上通常安装有撒砂装置，通过撒砂装置向车轮与轨道之间洒砂子，以此来增加车轮与轨道之间的粘着力。这一方法虽能在一定程度上缓解轮轨之间粘着力不强的问题，但仍存在一些不足：(1)以自然跌落的方式撒砂，砂子在下落过程中易受轨道车辆走行风的影响，落点难以精确控制；(2)撒砂不均匀，砂子的堆积会引发轨道回路短路、信号传输不良等故障；(3)天然砂的硬度不够，易被车轮碾成粉末，对环境造成粉尘污染；(4)轨道车辆整备装砂的工作量大，材料成本和人工成本很高。

因此，提供一种更有效、更直接、更经济、更节能环保的轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置是当前急需解决的一个难题。

技术实现要素：

本实用新型针对上述的现有撒砂装置中存在的问题，提出一种更有效、更直接、更经济、更节能环保的轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置，包括底座，还包括：

储料罐，所述储料罐安装于所述底座上，并连接有充气单元，所述储料罐为保压罐；

喷砂管，所述喷砂管位于所述储料罐的底端，并与所述储料罐的底端相连接，所述喷砂管上设置有喷砂阀；

喷嘴，用于喷射陶瓷粒子，所述喷嘴通过安装支架安装于所述底座上，并与所述喷砂管的末端相连接。

作为优选，所述喷嘴包括喷嘴主体和套装于所述喷嘴主体外的喷套，所述喷嘴主体包括喷管和与所述喷管的一端相连的出料嘴，所述出料嘴为开口逐渐扩大的锥形管。

作为优选，所述喷嘴主体还包括与所述喷管的另一端相连的进料嘴，所述进料嘴为开口逐渐缩小的锥形管。

作为优选，所述出料嘴的锥度设置为8°，所述进料嘴的锥度设置为90°。

作为优选，所述储料罐包括罐体和设置于所述罐体上方的密封盖，所述密封盖与罐体紧固在一起；所述储料罐内设置有漏斗，所述漏斗将储料罐内部空间分为位于漏斗上方的加料区和位于漏斗下方的储砂区,所述储砂区与所述充气单元相连接。

作为优选，所述喷砂阀上连接有喷砂阀开关气缸，用于控制喷砂阀的开度。

作为优选，所述喷砂阀上连接有流量调节机构，用于调节喷射陶瓷粒子的流量。

作为优选，所述安装支架上设置有角度调节机构，用于调节所述喷嘴的喷射角度。

作为优选，所述底座上设置有高压罐，所述高压罐通过第一连接管与所述储料罐的侧壁相连，所述高压罐通过第二连接管与所述喷砂管相连。

作为优选，在轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置的外部还连有控制单元，所述控制单元包括用于控制储料罐充气的第一控制单元、用于控制储料罐泄压的第二控制单元和用于控制喷射陶瓷粒子的第三控制单元。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、本实用新型提供的轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置采用高速喷射方式喷射陶瓷粒子，不受轨道车辆走行风的影响，落点可精准控制。

2、本实用新型提供的轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置，喷射更均匀，可避免因堆积引发的轨道回路短路、信号传输不良等故障；

3、本实用新型提供的轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置，环保性能较强，无粉尘飞扬现象，改善运行线路、居民区的环境；

4、本实用新型通过高速喷射极少量的陶瓷粒子材料，能够达到符合车辆要求的增粘系数，具有良好的增粘效果，陶瓷粒子材料使用量较小，陶瓷粒子使用量是现有撒砂装置砂子使用量的1/30，轨道车辆整备的工作量小，材料成本和人工成本更低；

5、本实用新型提供的轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置，适用性好，可满足雨天、晴天以及各种紧急突发情况下的增粘需要。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的喷嘴的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的喷嘴主体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的储砂罐的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所提供的安装支架的结构示意图；

以上各图中：1、喷嘴；11、喷嘴主体；111、进料嘴；112、喷管；113、出料嘴；12、喷套；2、控制单元箱；3、底座；4、储料罐；41、罐体；42、密封盖；43、加料区；44、漏斗；45、储砂区；5、喷砂阀；6、喷砂管；7、喷砂阀开关气缸；8、流量调节机构；9、安装支架；91、弧形限位槽；92、限位螺栓；10、高压罐。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

实施例：如图1所示，本实用新型实施例提供了一种轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置，包括底座3，还包括：

储料罐4，储料罐4安装于底座3上，并连接有充气单元，储料罐4为保压罐。可以理解的是，所述充气单元用于向储料罐4充气，由于储料罐4为保压罐，储料罐4经充气后保有一定压力，通过该压力可以将储料罐4中储存的陶瓷粒子喷出。

喷砂管6，喷砂管6位于储料罐4的底端，并与储料罐4的底端相连接，喷砂管6上设置有喷砂阀5，喷砂阀5用于控制喷砂。

喷嘴1，用于喷射陶瓷粒子，喷嘴1通过安装支架9安装于底座3上，并与喷砂管6的末端相连接。

在使用时，在储料罐4中的压力作用下，储料罐4中的陶瓷粒子经喷砂管6和与喷砂管6相连的喷嘴1喷出，喷射于轨道车辆的车轮与轨道之间。由于喷射出的陶瓷粒子具有较高喷速，不受轨道车辆走行风的影响，因此陶瓷粒子的落点可精准控制。

如图2、图3所示，喷嘴1包括喷嘴主体11和套装于喷嘴主体11外的喷套12，喷嘴主体11包括喷管112和与喷管112的一端相连的出料嘴113，为了增大喷射陶瓷粒子的面积，出料嘴113设置为开口逐渐扩大的锥形管，出料嘴113的锥度示例性设置为8°。在时，陶瓷粒子经开口逐渐扩大的出料嘴113喷出，会扩散形成椭圆形的喷射区域，与现有喷嘴喷出的圆形喷射区域相比，喷射面积更大，增加了陶瓷粒子与车轮和轨道之间的接触面积，增粘效果更好。

喷嘴主体11还包括与喷管112的另一端相连的进料嘴111，为了缓冲陶瓷粒子的冲击力，进料嘴111采用开口逐渐缩小的锥形管，进料嘴111的锥度示例性设置为90°。在喷射陶瓷粒子时，陶瓷粒子经开口逐渐缩小的进料嘴111流入，逐渐缩小的进料嘴111缓冲了陶瓷粒子的冲击力，同时使陶瓷粒子的流速增加。喷管112直径示例性设置为φ2.5mm±0.02mm，此时喷速可达100m/s。

如图4所示，储料罐4包括罐体41和设置于罐体41上方的密封盖42，为了使储料罐4具有保压效果，密封盖42与罐体41通过螺纹连接紧固在一起，密封盖42可承受2MPa的压力。需要说明的是，密封盖42与罐体41的紧固方式还可以采用法兰连接或搭扣锁。可以理解的是，本实施例并不局限于上述所列举的紧固方式，还可以为本领域技术人员所知的其它合理的紧固方式。

储料罐4内设置有漏斗44，漏斗44将储料罐4的内部空间分为位于漏斗44上方的加料区43和位于漏斗44下方的储砂区45。当需要补充陶瓷粒子时，将陶瓷粒子投入加料区43，陶瓷粒子经漏斗44的汇集作用集中落入储砂区45。储砂区45与所述充气单元相连接，储砂区45经过所述充气单元的充气后具有较高压力，通过该压力可将储砂区45中储存的陶瓷粒子从底部喷出。

如图1所示，为了根据需要调控喷射陶瓷粒子的流量，喷砂阀5上连接有喷砂阀开关气缸7，用于控制喷砂阀5的开度，粗调节喷射陶瓷粒子的流量。

为了进一步精确调控喷射陶瓷粒子的流量，喷砂阀5上连接有流量调节机构8，用于微量调节喷射陶瓷粒子的流量。通过精确调控喷射陶瓷粒子的流量，可以根据外部环境或车速情况，调节喷射陶瓷粒子的流量，适用于雨天、晴天、降雪、轨面油污等各种情况，可应对紧急制动等各种突发情况；同时，通过控制喷射陶瓷粒子的流量，使喷射更均匀，可避免因砂子堆积引发的轨道回路短路、信号传输不良等故障。

为了调节喷嘴的喷射角度，安装支架9上设置有角度调节机构，用于调节喷嘴1的喷射角度。如图5所示，在本实施例中，示例性的采用在安装支架9上设置弧形限位槽91的方式，以调节喷射角度；在弧形限位槽91中设置有沿弧形限位槽91运动的限位螺栓92；在安装时，喷嘴1的喷套一端与安装支架9铰接安装，另一端与限位螺栓92连接在一起。在使用时，通过限位螺栓92沿弧形限位槽91运动，带动喷嘴1转动，以调节喷射角度。需要说明的是，本实施例并不局限于上述示例的角度调节机构，只要能起到角度调节作用，所述角度调节机构还可以为本领域技术人员所知的其他合理的角度调节机构。

为了防止储砂罐4或喷砂管6中的喷射压力不足，底座3上设置有高压罐10，高压罐10通过第一连接管与储料罐4的侧壁相连，用于对储砂罐4进行二次充气；高压罐10通过第二连接管与喷砂管6相连，用于补充喷砂管6内的喷射压力，增加喷速以满足特殊增粘需要的高喷速要求，适用于各种突发情况下的喷射增粘。

在轨道车辆辅助制动用陶瓷粒子材料喷射增粘装置的外部还连有控制单元，置于控制单元箱2中，所述控制单元包括用于控制储料罐4充气的第一控制单元、用于控制储料罐4泄压的第二控制单元和用于控制喷射陶瓷粒子的第三控制单元。

为了控制喷射陶瓷粒子的过程，所述第一控制单元包括气控充气阀和充气电磁阀，所述气控充气阀连接在所述储料罐4与所述充气单元之间，用于控制储料罐4的充气，所述气控充气阀的气控气路上设置有所述充气电磁阀，用于接收充气电信号，并控制所述气控充气阀的气控气路的连通与切断；所述第二控制单元包括气控泄压阀和泄压电磁阀，所述气控泄压阀连接于所述储料罐4的侧壁上，用于控制储料罐4的泄压，所述气控泄压阀的气控气路上设置有所述泄压电磁阀，用于接收泄压电信号，并控制所述气控泄压阀的气控气路的连通与切断；所述第三控制单元包括气控喷砂气阀和喷砂电磁阀，所述气控喷砂气阀连接于所述喷砂阀5上，用于控制喷射陶瓷粒子，所述气控喷砂气阀的气控气路上设置有所述喷砂电磁阀，用于接收喷砂电信号，并控制所述气控喷砂气阀的气控气路的连通与切断；所述第三控制单元还包括与所述喷砂阀开关气缸7相连的下砂电磁阀，用于控制喷砂阀开关气缸7的开启与关闭。

在本实施例中，控制单元的动作如下：

1、当陶瓷粒子装填完毕后，轨道车辆的驾驶员通过车辆操作系统发出充气电信号，所述充气电磁阀接收该充气电信号后，执行开启动作，使与所述充气电磁阀相连的气控充气阀开启，所述充气单元向储料罐4内充气，储料罐4充压到达额定压力后，所述充气电磁阀和气控充气阀关闭。

2、当需要喷射陶瓷粒子时，驾驶员通过车辆操作系统发出喷砂电信号，所述喷砂电磁阀接收喷砂电信号后，执行开启动作，使与所述喷砂电磁阀相连的气控喷砂气阀开启，延迟2秒后，所述下砂电磁阀执行开启动作，使与所述下砂电磁阀相连的喷砂阀开关气缸7开启，进一步使喷砂阀5开启一定的开度，完成喷射陶瓷粒子。

3、当储料罐4中的陶瓷粒子喷完后，车辆操作系统发出泄压电信号，所述泄压电磁阀接收泄压电信号后，执行开启动作，使与所述泄压电磁阀相连的气控泄压阀开启，储料罐4完成泄压，此时，可打开所述密封盖42，向储料罐4再次装填陶瓷粒子。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。